[发明专利]一种机器人定位方法、装置、机器人及存储介质

权利要求书

1.一种机器人定位方法，其特征在于，包括：

分别根据两个视野范围不同的单目摄像头采集的图像数据，获得所述机器人的第一位姿数据；

根据轮式里程计采集的里程计数据，获得所述机器人的第二位姿数据；

根据所述第一位姿数据和所述第二位姿数据进行融合，获得所述机器人的真实位姿数据。

2.如权利要求1所述的机器人定位方法，其特征在于，所述分别根据两个视野范围不同的单目摄像头采集的图像数据，获得所述机器人的第一位姿数据，包括：

针对每个单目摄像头，对所述单目摄像头采集的第一帧图像数据进行特征点检测，提取所述第一帧图像数据中的预设数量个特征点；

对所述单目摄像头采集的第k+1帧图像数据进行特征点跟踪，k＝1,2,…,n，n任意为正整数；

根据所述单目摄像头采集的多帧图像数据之间的共视特征点，构建重投影误差代价函数；

对所述重投影误差代价函数进行最小化重投影误差求解，获得所述单目摄像头采集的每帧图像数据中的预设数量个特征点在世界坐标系下的三维坐标，作为所述机器人的第一位姿数据。

3.如权利要求2所述的机器人定位方法，其特征在于，所述对所述单目摄像头采集的第k+1帧图像数据进行特征点跟踪之后，包括：

若跟踪到的所述第k+1帧图像数据中的特征点的个数小于所述预设数量，则对所述第k+1帧图像数据进行特征点检测，提取所述第k+1帧图像数据中的特征点，使跟踪到的所述第k+1帧图像数据中的特征点与提取到的所述第k+1帧图像数据中的特征点的个数之和等于所述预设数量。

4.如权利要求2所述的机器人定位方法，其特征在于，所述根据所述第一位姿数据和所述第二位姿数据进行融合，获得所述机器人的真实位姿数据，包括：

将所述预设数量个特征点在世界坐标系下的三维坐标投影回图像坐标系，获得所述预设数量个特征点在图像坐标系下的二维坐标；

获取所述预设数量个特征点在图像坐标系下的二维坐标与提取到的所述第一帧图像数据中的预设数量个特征点在图像坐标系下的二维坐标之间的差值；

将所述第二位姿数据作为估计值，将所述差值作为观测变量，进行扩展卡尔曼滤波融合，获得所述机器人在轮式里程计坐标系下的真实位姿数据。

5.如权利要求4所述的机器人定位方法，其特征在于，所述将所述第二位姿数据作为估计值，将所述差值作为观测变量，进行扩展卡尔曼滤波融合，获得所述机器人在轮式里程计坐标系下的真实位姿数据，包括：

将所述第二位姿数据作为估计值，将所述差值作为观测变量，进行约束条件下的扩展卡尔曼滤波融合，获得所述机器人在轮式里程计坐标系下的真实位姿数据，所述约束条件为限定所述机器人在轮式里程计坐标系下的旋转角度的X轴分量和Y轴分量为0且真实位姿数据的Z轴分量固定不变。

6.如权利要求4所述的机器人定位方法，其特征在于，所述将所述第二位姿数据作为估计值，将所述差值作为观测变量，进行扩展卡尔曼滤波融合，获得所述机器人在轮式里程计坐标系下的真实位姿数据，包括：

将所述第二位姿数据作为估计值，将所述差值作为观测变量，将轮式里程计坐标系与相机坐标系之间的相对旋转角度和相对位移作为外参，进行扩展卡尔曼滤波融合，获得所述机器人在轮式里程计坐标系下的真实位姿数据。

7.如权利要求1至6任一项所述的机器人定位方法，其特征在于，所述根据轮式里程计采集的里程计数据，获得所述机器人的第二位姿数据，包括：

将所述单目摄像头采集的图像数据的时间戳与轮式里程计采集的里程计数据的时间戳对齐，获得与所述图像数据的时间戳同步的里程计数据；

对与所述图像数据的时间戳同步的里程计数据进行预积分，获得所述轮式里程计的积分值，作为所述机器人的第二位姿数据。